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衝突噴流による真空容器内の高温加熱面の非定常沸騰冷却と圧力回復

研究課題

研究課題/領域番号 09650249
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関佐賀大学

研究代表者

門出 政則 (門出 正則)  佐賀大学, 理工学部, 教授 (80109222)

研究分担者 光武 雄一  佐賀大学, 理工学部, 助手 (20253586)
MOHAMMED Has (HASAN Mohamm)  佐賀大学, 理工学部, 助教授 (40274576)
HASAN Mohammed  Saga Univ., Dept.of Mech.Eng.Associate Professor
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1998年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1997年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード非定常冷却 / 高温冷却 / 衝突噴流 / 圧力回復 / 非定常沸騰
研究概要

低圧容器内に置かれた高温加熱体の非定常冷却と容器内の圧力回復こ関する実験を試験流体として水、初期圧力500-1000Pa,噴流速度1-15m/s,噴流径1-3mm,噴流温度10-90℃、加熱体材質銅、真鍮および炭素鋼について行い、以下の結果を得た。
1. 圧力回復と熱伝達の特性は、3つの領域に分割される。
領域A:圧力の回復が過熱液噴量からのフラッシュ蒸発によって支配される。この領域は、 非常に短時間で、熱伝達は、噴流が衝突している非常に小さい範囲に限られている。そして、熱伝達量についてはほとんど考える必要がない。
領域B:圧力の回復は、加熱体からの熱伝達量に支配されるようになる。この領域は、加熱面上に形成される沸騰領域が、時間と共に周囲に拡大していく。
領域C:圧力は回復し、ほぼ一定となる。この領域での熱伝達は、強制対流熱伝達に支配されている。
2. 圧力回復と伝熱量は、加熱面材質によって大きき異なることが分かった。これは、濡れ開始温度が材料の熱的性質に支配されるためである。すなわち、熱伝達量が加熱体側の伝熱律則になっているためである。
3. 加熱体内の非定常温度変化から表面での熱流束を推定するプログラムを開発した。しかし、このプログラムでは、時間遅れを正確に推定することに問題点があった。
4. 非定常冷却中の加熱面からの熱伝達量(時間遅れを無視)と沸騰領域の移動との関連を明らかにした。
5. 定圧容器内の蒸気を集中質量系としたモデルを提案し、加熱面からの熱伝達量から圧力回復を推定した結果、実験結果と良い一致が得られた。
6. 非定常冷却中の熱伝達量について、時間遅れを考慮した計算方法を開発中である。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] 門出・Hasan・光武・岩本: "低圧容器内の高温面の衝突噴流冷却中の圧力上昇と熱伝達" 熱工学講演会講演論文集. 97-25. 48-50 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 門出・光武・Hasan・志岐: "ラプラス変換を用いた熱伝導問題の解析的解法" 熱工学講演会講演論文集. 97-25. 177-179 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 門出・Hasan・光武: "Inverse Heat Transfer Problems for Preclicting Heat Transfer during Ingress-of-Codaut-Accident" 1997 Symposim on Fusion Engineering. 200-203 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hasan・門出・光武・岩本: "Anexperi mental study of ingress-of-coolant accident in fusion reactors" Fusion Engineering and Design. 42. 73-81 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 光武・門出・牛嶋: "衝突噴流による高温加熱面の非定常冷却伝熱特性" 第36回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (印刷中). (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Monde, M., Hasan, Md, Mitsutake, Y .and Iwamoto, K.: "Rate of pressure recovery and heat transfer during coling of high temperature block in evacuated container" Proc.Themal Engineering Conf.No.97-25. 48-50 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Monde, M., Hasan, Md, Mitsutake, Y.and Iwamoto, K.: "Analytical approach solution with laplace transformation to the inverse problem of heat conduction" Proc.Themal Engineering Conf.No.97-25. 177-179 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Monde, M., Hasan, Md and Mitsutake, Y.: "Inverse heat transfer problem for prediction heat transfer during ingress-of-coolant-accident" Proc.Symposium on Fusion Eng.200-203 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Monde, M., Hasan, Md, Mitsutake Y.and Iwamoto, K.: "An experimental study of ingress-of-coolant accident in fusion reactors" Fusion Engineering and Design. Vol.42. 73-81 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Monde, M., Mitsutake, Y.and Ushijima, H.: "Heat transfer during transient cooling of high temperature surface with an impinging jet" Proc.36th National Heat Transfer. (in press). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 門出・Hasan・光武・岩本: "低圧容器内の高温面の衝突噴流冷却中の圧力上昇と熱伝達" 熱工学講演会講演論文集. 97-25. 48-50 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 門出・光武・Hasan・志岐: "ラプラス変換を用いた熱伝導問題の解析的解法" 熱工学講演会講演論文集. 97-25. 177-179 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 門出・Hasan・光武: "Inverse Heat Transfor Problems for Preclicting Heat Transfer during Ingress-of-codant-Accident" 1997 Symposim on Fusion Engfreering. 200-203 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hasan・門出・光武・岩本: "Anexperi mental study of ingress-of-conlaut accideut in fusion reactors" Fusion Engineering and Design. 42. 73-81 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 光武・門出・牛嶋: "衝突噴流による高温加熱面の非定常冷却伝熱特性" 第36回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Monde,et al.: "Inverse Heat Transfer Problems for Predicting Heat Transfer during Ingress-of-Codant Accident." Proc.of 17th IEEE/NPSS Symposium on Fusion Engineering. (予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 門出・Hasan・光武・岩本: "低圧容器内の高温面の衝突噴流冷却中の圧力上昇と熱伝達" 熱工学講演会講演論文集. No.97-25. 48-50 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 門出・光武・Hasan・志岐: "ラプラス変換を用いた熱伝導逆問題の解析的解法" 熱工学講演会講演論文集. No.97-25. 177-179 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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